Токоограничивающие устройства трансформаторного типа

Основным элементом токоограничивающих устройств трансформаторного типа является трансформатор последовательного включения, во вторичную цепь которого включено то или иное нелинейное сопротивление, в том числе и с релейной (пороговой) характеристикой. Параметры трансформатора последовательного включения выбираются таким образом, чтобы при предельном токе КЗ в цепи и разомкнутой вторичной обмотке его магнитопровод не насыщался.

Токоограничение в схеме, показанной на рисунке 14.8, (а), осуществляется путем размыкания вторичной обмотки трансформатора ограничителем ударного тока (ОТ) или другим безынерционным коммутационным аппаратом; в схеме на рисунке 14.8, (б) - тиристорным коммутатором. В схеме на рисунке 14.8, (в) вторичная обмотка трансформатора замкнута на емкостное сопротивление, что позволяет компенсировать падение напряжения в первичной цепи токоограничивающего устройства. Тиристорный коммутатор позволяет регулировать входное сопротивление ТОУ, а ограничитель ударного тока размыкает вторичную цепь при КЗ в первичной цепи. диалогичное назначение имеют конденсаторная батарея и тиристорный коммутатор в схеме рисунке 14.8, (г). Однако здесь токоограничение достигается за счет шунтирования выключателем вторичной обмотки трансформатора. В схеме на рисунке 14.8, (д) вторичная обмотка основного трансформатора замкнута на вторичную обмотку вспомогательного трансформатора (ТР). Последний выполняет функции регулировочного трансформатора, как это имеет место в типовой схеме включения последовательного регулировочного трансформатора. Последовательно с основным трансформатором включен реактор LR, нормально зашунтированный выключателем Q2. При КЗ в первичной цепи выключатель Q1 размыкает вторичную обмотку основного трансформатора; далее, если это необходимо по условиям токоограничения, выключатель Q2 дешунтирует реактор.

В схеме на рисунке 14.8, (е) используется четыре трансформатора, два из которых (Т1 и Т2) последовательно включены в защищаемую цепь, причем первичная обмотка трансформатора Т2 зашунтирована выключателем Q2. Трансформатор ТР выполняет функции регулирующего трансформатора, а трансформатор ТЗ - функции вспомогательного разделительного трансформатора. В нормальных условиях быстродействующий выключатель Q1 включен. При КЗ в первичной цепи выключатель Q1 отключается; далее, если это необходимо по условиям токоограничения, отключается выключатель 02. Схема позволяет получить глубокое ограничение токов КЗ. Известно также значительное число модификаций указанных схем ТОУ трансформаторного типа, которые здесь не приведены.

 

Рисунок 14.8. Схемы токоограничивающих устройств (а…е) трансформаторного типа

Рекомендуемая литература: ОЛ2, ОЛ3, ДЛ1

Контрольные вопросы

1. Укажите причины необходимости ограничения токов КЗ.

2. В чем разница между методами и средствами ограничения токов КЗ?

3. В чем заключается особенность ограничения токов КЗ на землю?

4. На каких этапах состояния электроустановок используют схемные решения и деление сети?

5. Каковы общие требования к токоограничивающим устройствам?

6. В чем состоит отличие одинарных и сдвоенных реакторов и какова область их применения?

7. Какими факторами и условиями предопределяются уровни мощностей и токов КЗ в ЭЭС?

8. Какие способы ограничения мощностей и токов КЗ можно использовать при проектировании ЭЭС?

9. Какие технические средства применяются для ограничения токов КЗ?

10. Как включаются токоограничивающие реакторы (одноцепные и сдвоенные) в СЭС?

11. В чем суть постановки задачи оптимизации уровня токов КЗ при проектировании и эксплуатации СЭС? Какие технические средства и способы ограничения токов КЗ при этом используются?

12. Как влияют мощность и ток КЗ на технико-экономические показатели элементов СЭС и качество электрической энергии?